石英砂过滤器的核心工作原理是利用不同粒径、密度的滤料分层填充，通过重力渗滤实现对水中悬浮物、胶体、颗粒物的机械截留、筛滤、吸附与沉淀，属于水的深度预处理工艺，简单来说就是让水穿过多层 “过滤层”，把杂质截留在滤料缝隙和表面，最终得到澄清的出水。
其工作过程分过滤（正常运行）和反洗（再生恢复）两个核心阶段，一正一反完成循环，具体原理和流程如下：
一、过滤阶段：自上而下的分层截留，层层精滤
多介质过滤器的滤料会因密度差异，在装填和运行后自然形成从上到下粒径由大到小、密度由小到大的分层结构（这是和单介质过滤器的核心区别，分层让过滤效率大幅提升），常规经典分层为：无烟煤（上层）→石英砂（中层）→磁铁矿 / 锰砂（下层）。
水流从罐体顶部布水系统均匀进入，自上而下穿过各层滤料，杂质被层层拦截：
上层无烟煤：粒径最大、密度最小，先拦截水中大颗粒悬浮物（如泥沙、絮体），减少下层滤料的负荷；
中层石英砂：粒径中等、密度适中，截留中等粒径的胶体和颗粒物，是核心过滤层；
下层磁铁矿 / 锰砂：粒径最小、密度最大，精准截留微小悬浮物和胶体，同时利用滤料间的微小缝隙实现筛滤，让出水更澄清。
这个过程中，除了物理的机械截留、筛滤，滤料表面还会对微小胶体产生吸附作用，部分重量较大的杂质会在滤料缝隙中自然沉淀，多重作用共同实现水质净化。
过滤后的清水，经罐体底部的集水系统（滤帽 / 水帽）均匀收集后排出，进入后续水处理工序。
二、反洗阶段：自下而上的逆向冲洗，恢复过滤能力
过滤运行一段时间后，杂质会不断累积在滤料层的缝隙和表面，导致滤料层堵塞，表现为过滤器进出口压差升高、出水流量下降、出水浊度上升，此时需要停止过滤，进行反洗，核心是逆向冲散滤料层，将截留的杂质冲洗排出，让滤料恢复初始的过滤状态。
反洗的常规流程（部分工况会搭配正洗、气水合洗）：
反洗进水：清水从罐体底部集水系统逆向进入，水流速度远大于正常过滤速度，利用水力冲击冲散压实的滤料层，让滤料呈悬浮流化状态；
杂质剥离与排出：流化的滤料相互碰撞、摩擦，将表面和缝隙中截留的杂质彻底剥离，杂质随逆向水流一起向上运动；
排污：含杂质的污水从罐体顶部的反洗排水口排出；
正洗（可选）：反洗完成后，恢复正常的自上而下进水，冲洗滤料层中残留的细小杂质，直至出水浊度达标，过滤器即可重新投入过滤运行。
关键设计：滤料分层的核心作用
多介质过滤器的滤料分层不是人为固定的，而是由滤料的密度和粒径决定，这种设计的优势是：
上层大粒径滤料拦截大杂质，避免下层细粒径滤料快速堵塞，延长过滤周期；
下层细粒径滤料保证过滤精度，提升出水水质；
密度由小到大的分层，让反洗时滤料不会混层（密度大的滤料始终在下层，密度小的在上层），确保过滤结构的稳定性。
补充：适用与辅助作用
该设备主要去除水中悬浮物、胶体、泥沙、铁锈等，对余氯、有机物的去除效果较弱（需搭配活性炭过滤器），常作为反渗透、超滤、离子交换、精密过滤等工艺的预处理，避免后续核心设备被杂质堵塞、磨损，是水处理中应用最广泛的预处理设备之一。
